凸轮机构设计-作业题

第九章凸轮机构设计

本章学习任务：凸轮机构的基本知识、其从动件的运动规律、凸轮曲线轮廓的设计、凸轮机构基本尺寸的设计。

驱动项目的任务安排：完成项目中的凸轮机构的具体设计。

思考题

9-1简单说明凸轮机构的优缺点及分类情况？

9-2在直动滚子从动件盘形凸轮机构中，如何度量凸轮的转角和从动件的位移？

9-3试说明等速运动规律，简谐运动规律和五次多项式运动规律的特点。

9-4简单说明从动件运动规律选择与设计的原则。

9-5简单说明凸轮廓线设计的反转法原理。

9-6什么是凸轮的理论廓线和实际廓线，二者有何联系？

9-7何谓凸轮机构的压力角？压力角对机构的受力和尺寸有何影响？

9-8如何选择（或设计）凸轮的基圆半径？

9-9什么是“运动失真”现象？如何选择（或设计）凸轮的滚子半径，才能避免机构的“运动失真”？

习题

9-1何谓凸轮机构传动中的刚性冲击和柔性冲击？试补全题图9-1 所示各段的，s -，v -，a -

曲线，并指出哪些地方有刚性冲击，哪些地方有柔性冲击？

s

O

v

O

a

题图9-1 2¦ Ц Ä 2¦ Ц Ä 2¦ Ц Ä

9-2何谓凸轮工作廓线的变尖现象和推杆运动的失真现象？它对凸轮机构的工作有何影响？如何加以避免？

9-3力封闭与几何形状封闭凸轮机构的许用应力角的确定是否一样？为什么？

9-4有一滚子推杆盘形凸轮机构，在使用中发现推杆滚子的直径偏小，欲用较大的滚子，问是否可行？

为什么？

9-5有一对心直动推杆盘形凸轮机构，在使用中发现推程压力稍偏大，拟采用推杆偏置的方法来改善，问是否可行？为什么？

45¡ã

¦ Ø

¦ Ø

3 2

¦ Ø O

1

9-6 用作图法求出题图 9-6 所示两凸轮机构从图示位置转过 45 时的压力角。

（a ）

（b ）

题图 9-6

题图 9-7

9

-7 如题图 9-7 所示盘形凸轮机构是有利偏置，还是不利偏置。如将该凸轮廓线作为直动滚子推杆的理论

廓线，其滚子半径 r r = 8 mm 。试问该凸轮廓线会产生什么问题？为什么？为了保证推杆实现同样的运动规律，应采取什么措施（图中l = 0.001 m ／mm ）？

9

-8 在题图 9-8 所示的运动规律线图中各段运动规律未表示完全，请根据给定部分补足其余部分（位移

线图要求准确画出，速度和加速度线图可用示意图表示）。

s

1

2 v

3

4 2

s

v

1 2 3 4 2

a

a

题图 9-8

题图 9-9

9

- 如题图 9-9 中给出了某直动推杆盘形凸轮机构的推杆的速度线图。要求：（1）定性地画出其加速

度和位移线图；（2）说明此种运动规律的名称及特点（v 、a 的大小及冲击的性质）；（3）说明此种运动规律的适用场合。

9

-10 在题图 9-10 所示凸轮机构中，已知偏心圆盘为凸轮实际轮廓，如图所示。试求：

1） 基圆半径 R ； 2） 凸轮机构的压力角

；

3） 凸轮由图示位置转 90°后，推杆移动距离 s 。

2

1 3

4 2

/3 2/3 4/3 5/3 2

B E

A

F

o

题图 9-10

题图 9-11

9

-1 如题图 9-11 所示为偏置尖端直动推杆盘形凸轮机构，已知：凸轮为偏心轮，半径 R = 50 mm ，

l OA = 20 mm ，偏距 e = 10 mm ，试求：（1）基圆半径 r b ；（2）推程运动角0 及回程运动角0' ；（3）推程 及回程的最大压力角max

及m

' ax ；（4）若凸轮尺寸不变，把尖端推杆改成滚子推杆，推杆运动规律是否 改变。

9

-12 已知一对心直动尖项从动件盘状凸轮机构的凸轮轮廓曲线为一偏心圆，其直径 D = 50 mm ，偏心

距 e = 5 mm 。要求：（1）画出此机构的简图（自取比例尺）；（2）画出基圆并计算 r 0 ；（3）在从动件与凸轮接触处画出压力角

。

9

-13 已知题图 9-13 所示的凸轮机构，在图上标出以下各项：（1）画出基圆半径 r 0 ；（2）标出

从动

件图示位置的位移是、凸轮转角和压力角；（3）当= 90 时，标出从动件位移 s ' 和压力角' 。

C

题图 9-13

D

题图 9-14

9

-14 如题图 9-14 所示为一尖端偏置直动推杆盘形凸轮机构。凸轮廓线的 AB 段和 CD 段为两段圆弧，

圆心均为凸轮的回转中心 O 。试求：（1）为使推程具有较小的压力角，试确定凸轮的转向；（2）试画出凸轮的基圆和偏距圆；（3）在图上标出推程运动角、远休止角、回程运动角和近休止角的大小，推杆的行程 h ；（4）推杆从在 E 点与凸轮接触到在 F 点与凸轮接触所上升的位移∆S 及在 F 点接触时凸轮机构的压力角

。

9-15 试标出题图 9-15 在图示位置时凸轮机构的压力角，凸轮从图示位置转过90 后推杆的位移；并标

出图（b ）推杆从图示位置升高位移 s 时，凸轮的转角和凸轮机构的压力角。

O A

B

e A

O

¦ Ø

¦ 1Ø